集中用電可編程控制系統的製作方法
2023-04-25 22:26:51
專利名稱：集中用電可編程控制系統的製作方法
專利說明
一、技術領域本實用新型與低壓電器在線運行管理控制系統相關。
二背景技術：
現有的如學校公寓、軍營、倉庫、監獄等大規模成片集中用電管理控制方式，通常存在以下幾個主要不足之處一是多為人工操作開關切換迴路，對開關的電流衝擊大，並縮短開關使用壽命；二是大負荷迴路的集中操作既影響電網供電質量，又威脅操作者的人身安全；三是操作煩瑣、受人為因素影響很大，造成一定的能源浪費。
三、實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種可自動操作開關切換迴路，開關使用壽命長，節省能源的集中用電可編程控制系統。
本實用新型的目的是由以下技術方案實現的。
本實用新型的集中用電可編程控制系統，由集中控制中心A、至少兩個受控用戶終端、一個或多個執行控制器、一個或多個在線顯示板構成，集中控制中心A與受控用戶終端E、執行控制器B、在線顯示板S1連接，執行控制器B與受控用戶終端F、在線顯示板S2連接，多個執行控制器串聯，每個執行控制器與一個受控用戶終端連接，每個執行控制器與在線顯示板連接。
前述的集中用電可編程控制系統，其中集中控制中心A的可編程控制器K有數條信號線與數個中間繼電器A1～A6和執行控制器B連接，中間繼電器A1～A6每兩個為一組，兩個中間繼間器與開關電源AC/DC1的正極、負極連接相反，每組通過信號線X1～X3分別與受控用戶終端E和在線顯示板S1的磁保持繼電器J1～J4和E1～E3連接，磁保持繼電器J1～J4連接供電迴路上的設備D1～D4，磁保持繼電器E1～E3連接在線顯示板S1的指示燈L1～L3。
前述的集中用電可編程控制系統，其中執行控制器B有數個時間繼電器SJ1～SJ6和數個中間繼電器A7～A12與集中控制中心A的可編程控制器K的數條信號線和執行控制器C連接，中間繼電器A7～A12每兩個為一組，兩個中間繼電器與開關電源AC/DC2的正極、負極連接相反，每組通過信號線X4～X6分別與受控用戶終端F和在線顯示板s2的磁保持繼電器J5～J8和E4～E6連接，磁保持繼電器J5～J8連接供電迴路上的設備D5～D8，磁保持繼電器E4～E6連接在線顯示板S2的指示燈L4～L6。
前述的集中用電可編程控制系統，其中集中控制中心A的可編程控制器K可以為可編程控制器或單板機或計算機等可產生時間控制電信號的電氣設備。
前述的集中用電可編程控制系統，其中執行控制器B的時間繼電器SJ1～SJ6可以為可編程控制器或單板機或計算機等可產生時間控制電信號的電氣設備。
前述的集中用電可編程控制系統，其中受控用戶終端E的磁保持繼電器J4並聯二極體R1。
本實用新型的集中用電可編程控制系統的有益效果，一是用一臺中心編程控制器發送的信號，有效的管理配線迴路相同的一個、數個、乃至數十個用電單元(如宿舍樓等)，並且可以自動分步延時，逐單元分步投、切，有效的避免對電網及變配電設備的大負荷衝擊；二是能夠在極短的時間內，基本同步的完成同一負荷迴路的動作指令，即既可以單獨一個用電單元自成系統獨立運行，也可以數十個用電單元成片聯網同步運行；三是系統運行中，除發送操作指令信號瞬間帶電外，正常運行時，控制信號迴路全部不帶電，每一個控制指令動作完成後，都自動記憶當前工作狀態，直到下一個動作指令發送來為止，因此控制全網絡能耗基本可以忽略不計，系統運行使用時，能耗低、不發熱、無噪音、無消防隱患、操作安全；四是對於受控用戶終端部分的公共走道、樓梯間、室內陽臺、廁所等迴路白天供全壓全波電源，夜間低照度運行時段只供半波電源，既節約用電，又降低了消防隱患，保證夜間基本照明的同時，有效的延長燈泡使用壽命，減少經營中投入的人力、物力成本。
四
圖1為系統結構框圖圖2為集中控制中心A、受控用戶終端E、在線顯示板S1電路原理圖圖3為執行控制器B、受控用戶終端F、在線顯示板S2電路原理圖圖中標號說明A集中控制中心、B執行控制器、C執行控制器、D執行控制器、E受控用戶終端、F受控用戶終端、G受控用戶終端、H受控用戶終端、S1～S4在線顯示板、K可編程控制器、A1～A12中間繼電器、1～6指令信號線、X1～X6指令信號線、GND公共地線、L-N交流供電電源(市電220V)AC/DC1開關電源、AC/DC2開關電源、SJ1～SJ6時間繼電器、J1～J8磁保持繼電器、E1～E6磁保持繼電器、D1插座、D2風扇、D3室內照明電燈、D4過道照明電燈、R1/R2二極體、D5插座、D6風扇、D7室內照明電燈、D8過道照明電燈、L1～L6 LED指示燈五具體實施方式
本實用新型詳細結構、應用原理、作用與功效，參照下列附圖所作說明即可得到完全了解。
參閱圖1所示，本實用新型的集中用電可編程控制系統由集中控制中心A、受控用戶終端E、在線顯示板S1～S4、執行控制器B、受控用戶終端F、執行控制器C、受控用戶終端G、執行控制器D、受控用戶終端H構成。集中控制中心A輸出信號至與其連接的受控用戶終端E、執行控制器B、在線顯示板S1，執行控制器B輸出控制信號至與其連接的受控用戶終端F、執行控制器C、在線顯示板S2，執行控制器C輸出控制信號至與其連接的受控用戶終端G、在線顯示板S3及下一個與其連接的執行控制器，控制信號以此方式逐級向下傳遞，直至最後一個執行控制器D，由執行控制器D向與其連接的受控用戶終端H、在線顯示板S4輸出控制信號。
參閱圖2，本實用新型的集中用電可編程控制系統的集中控制中心由可編程控制器K(36點時控編程器)、交流電源L-N(AC220V市電)、開關電源AC/DC1、中間繼電器A1～A6構成，可編程控制器K通過指令信號線1～6號輸出控制信號至中間繼電器A1～A6以及執行控制器B，中間繼電器A1～A6與磁保持繼電器J1～J4、E1～E3連接。交流電源L-N(AC220V市電)與可編程控制器K及開關電源AC/DC1連接。受控用戶終端E由交流電源L-N(AC220V市電)、磁保持繼電器J1～J4、插座D1、風扇D2、室內照明電燈D3、過道照明電燈D4、二極體R1構成，交流電源L-N(AC220V市電)與磁保持繼電器J1～J4、插座D1、風扇D2、室內照明電燈D3、過道照明電燈D4、二極體R1連接構成供電迴路。在線顯示板S1由交流電源L-N(AC220V市電)、磁保持繼電器E1～E3、LED指示燈L1～L3構成，交流電源L-N(AC220V市電)與磁保持繼電器E1～E3、LED指示燈L1～L3連接構成供電迴路。
當可編程控制器K根據預設定程序向中間繼電器A1(AC220V JZ-7 6×2)送出信號後，信號線1導通，向執行控制器B輸出控制信號，同時中間繼電器A1吸合，將開關電源AC/DC1提供的直流脈衝電源按X1號線+極，GND-極的相位導通，AC/DC1-X1-GND迴路中相應元器件受控用戶終端E的磁保持繼電器J1吸合併在斷電後保持記憶當前工作狀態，交流電源L-N-J1-D1供電迴路導通，電源插座D1供電；在線顯示板S1的磁保持繼電器E1吸合併在斷電後保持記憶當前工作狀態，交流電源L-N-E1-L1供電迴路導通，LED指示燈L1點亮。完成動作指令後中間繼電器A1復位。
當可編程控制器K根據預設定程序向中間繼電器A2(AC220V JZ-7 6×2)送出信號後，信號線2導通，向執行控制器B輸出控制信號，同時中間繼電器A2吸合，將開關電源AC/DC1提供的直流脈衝電源按X1號線-極，GND+極的相位導通，AC/DC1-X1-GND迴路中相應元器件受控用戶終端E的磁保持繼電器J1得到反相位脈衝信號而釋放並在斷電後保持記憶當前工作狀態，交流電源L-N-J1-D1供電迴路關斷，電源插座D1斷電；在線顯示板S1的磁保持繼電器E1得到反相位脈衝信號而釋放並在斷電後保持記憶當前工作狀態，交流電源L-N-E1-L1供電迴路關斷，LED指示燈L1熄滅。完成動作指令後中間繼電器A2復位。
當可編程控制器K根據預設定程序向中間繼電器A3(AC220V JZ-7 6×2)送出信號後，信號線3導通，向執行控制器B輸出控制信號，同時中間繼電器A3吸合，將開關電源AC/DC1提供的直流脈衝電源按X2號線+極，GND-極的相位導通，AC/DC1-X2-GND迴路中相應元器件受控用戶終端E的磁保持繼電器J2吸合併在斷電後保持記憶當前工作狀態，交流電源L-N-J2-D2供電迴路導通，風扇D2供電在線顯示板S1的磁保持繼電器E2吸合併在斷電後保持記憶當前工作狀態，交流電源L-N-E2-L2供電迴路導通，LED指示燈L2點亮。完成動作指令後中間繼電器A3復位。
當可編程控制器K根據預設定程序向中間繼電器A4(AC220V JZ-7 6×2)送出信號後，信號線4導通，向執行控制器B輸出控制信號，同時中間繼電器A4吸合，將開關電源AC/DC1提供的直流脈衝電源按X2號線-極，GND+極的相位導通，AC/DC1-X2-GND迴路中相應元器件受控用戶終端E的磁保持繼電器J2得到反相位脈衝信號而釋放並在斷電後保持記憶當前工作狀態，交流電源L-N-J2-D2供電迴路關斷，風扇D2斷電；在線顯示板S1的磁保持繼電器E2得到反相位脈衝信號而釋放並在斷電後保持記憶當前工作狀態，交流電源L-N-E2-L2供電迴路關斷，LED指示燈L2熄滅。完成動作指令後中間繼電器A4復位。
當可編程控制器K根據預設定程序向中間繼電器A5(AC220V JZ-7 6×2)送出信號後，信號線5導通，向執行控制器B輸出控制信號，同時中間繼電器A5吸合，將開關電源AC/DC1提供的直流脈衝電源按X3號線+極，GND-極的相位導通，AC/DC1-X3-GND迴路中相應元器件受控用戶終端E的磁保持繼電器J3、J4吸合併在斷電後保持記憶當前工作狀態，交流電源L-N-J3/J4-D3/D4供電迴路導通，室內照明電燈D3、過道照明電燈D4供電；在線顯示板S1的磁保持繼電器E3吸合併在斷電後保持記憶當前工作狀態，交流電源L-N-E3-L3供電迴路導通，LED指示燈L3點亮。完成動作指令後中間繼電器A5，復位。
當可編程控制器K根據預設定程序向中間繼電器A6(AC220V JZ-7 6×2)送出信號後，信號線6導通，向執行控制器B輸出控制信號，同時中間繼電器A6吸合，將開關電源AC/DC1提供的直流脈衝電源按X3號線-極，GND+極的相位導通，AC/DC1-X3-GND迴路中相應元器件受控用戶終端E的磁保持繼電器J3、J4得到反相位脈衝信號而釋放並在斷電後保持記憶當前工作狀態，交流電源LL-N-J3/J4-D3/D4供電迴路關斷，室內照明電燈D3斷電，交流電源L-N-R1-D4供電迴路導通，過道照明電燈D4轉由並聯二極體迴路半波供電，以滿足夜間低照度運行時段要求；在線顯示板S1的磁保持繼電器E3得到反相位脈衝信號而釋放並在斷電後保持記憶當前工作狀態，交流電源L-N-E3-L3供電迴路關斷，LED指示燈L3熄滅。完成動作指令後中間繼電器A6復位。
參閱圖3所示，本實用新型的集中用電可編程控制系統的執行控制器B由時間繼電器SJ1～SJ6、交流電源L-N(AC220V市電)、開關電源AC/DC2、中間繼電器A7～A12構成，由集中控制中心A的可編程控制器K輸出的信號經信號線1～6送至時間繼電器SJ1～SJ6，並經由時間繼電器SJ1～SJ6和信號線1～6輸出控制信號至中間繼電器A7～A12以及執行控制器C，中間繼電器A7～A12與磁保持繼電器J5～J8、E4～E6連接。交流電源L-N(AC220V市電)與開關電源AC/DC2連接。受控用戶終端F由交流電源L-N(AC220V市電)、磁保持繼電器J5～J8、插座D5、風扇D6、室內照明電燈D7、過道照明電燈D8、二極體R2構成，交流電源L-N(AC220V市電)與磁保持繼電器J5～J8、插座D5、風扇D6、室內照明電燈D7、過道照明電燈D8、二極體R2連接構成供電迴路。在線顯示板S2由交流電源L-N(AC220V市電)、磁保持繼電器E4～E6、LED指示燈LA～L6構成，交流電源L-N(AC220V市電)與磁保持繼電器E4～E6、LED指示燈L4～L6連接構成供電迴路。
當集中控制中心A向信號線1輸出信號後，執行控制器B的時間繼電器SJ1延時吸合，向執行控制器C輸出控制信號，同時向中間繼電器A7(AC220V JZ-7 6×2)送出信號，A7吸合，將開關電源AC/DC2提供的直流脈衝電源按X4號線+極，GND-極的相位導通，AC/DC2-X4-GND迴路中相應元器件受控用戶終端F的磁保持繼電器J5吸合併在斷電後保持記憶當前工作狀態，交流電源L-N-J5-D5供電迴路導通，電源插座D5供電；在線顯示板S2的磁保持繼電器E4吸合併在斷電後保持記憶當前工作狀態，交流電源L-N-E4-LA供電迴路導通，LED指示燈L4點亮。完成動作指令後中間繼電器A7復位。
當集中控制中心A向信號線2輸出信號後，執行控制器B的時間繼電器SJ2延時吸合，向執行控制器C輸出控制信號，同時向中間繼電器A8(AC220V JZ-7 6×2)送出信號，A8吸合，將開關電源AC/DC2提供的直流脈衝電源按X4號線-極，GND+極的相位導通，AC/DC2-X4-GND迴路中相應元器件受控用戶終端F的磁保持繼電器J5得到反相位脈衝信號而釋放並在斷電後保持記憶當前工作狀態，交流電源L-N-J5-D5供電迴路關斷，電源插座D5斷電；在線顯示板S2的磁保持繼電器E4得到反相位脈衝信號而釋放並在斷電後保持記憶當前工作狀態，交流電源LN-E4-L4供電迴路關斷，LED指示燈L4熄滅。完成動作指令後中間繼電器A8復位。
當集中控制中心A向信號線3輸出信號後，執行控制器B的時間繼電器SJ3延時吸合，向執行控制器C輸出控制信號，同時向中間繼電器A9(AC220V JZ-7 6×2)送出信號，A9吸合，將開關電源AC/DC2提供的直流脈衝電源按X5號線+極，GND-極的相位導通，AC/DC2-X5-GND迴路中相應元器件受控用戶終端F的磁保持繼電器J6吸合併在斷電後保持記憶當前工作狀態，交流電源L-N-J6-D6供電迴路導通，電源插座D6供電；在線顯示板S2的磁保持繼電器E5吸合併在斷電後保持記憶當前工作狀態，交流電源L-N-E5-L5供電迴路導通，LED指示燈L5點亮。完成動作指令後中間繼電器A9復位。
當集中控制中心A向信號線4輸出信號後，執行控制器B的時間繼電器SJ4延時吸合，向執行控制器C輸出控制信號，同時向中間繼電器A10(AC220V JZ-7 6×2)送出信號，A10吸合，將開關電源AC/DC2提供的直流脈衝電源按X5號線-極，GND+極的相位導通，AC/DC2-X5-GND迴路中相應元器件受控用戶終端F的磁保持繼電器J6得到反相位脈衝信號而釋放並在斷電後保持記憶當前工作狀態，交流電源L-N-J6-D6供電迴路關斷，電源插座D6斷電；在線顯示板S2的磁保持繼電器E5得到反相位脈衝信號而釋放並在斷電後保持記憶當前工作狀態，交流電源L-N-E5-L5供電迴路關斷，LED指示燈L5熄滅。完成動作指令後中間繼電器A10復位。
當集中控制中心A向信號線5輸出信號後，執行控制器B的時間繼電器SJ5延時吸合，向執行控制器C輸出控制信號，同時向中間繼電器A11(AC220V JZ-7 6×2)送出信號，A11吸合，將開關電源AC/DC2提供的直流脈衝電源按X6號線+極，GND-極的相位導通，AC/DC2-X6-GND迴路中相應元器件受控用戶終端F的磁保持繼電器J7、J8吸合併在斷電後保持記憶當前工作狀態，交流電源L-N-J7/J8-D7/D8供電迴路導通，室內照明電燈D7、過道照明電燈D8供電；在線顯示板S2的磁保持繼電器E6吸合併在斷電後保持記憶當前工作狀態，交流電源L-N-E6-L6供電迴路導通，LED指示燈L6點亮。完成動作指令後中間繼電器A11復位。
當集中控制中心A向信號線6輸出信號後，執行控制器B的時間繼電器SJ6延時吸合，向執行控制器C輸出控制信號，同時向中間繼電器A12(AC220V JZ-7 6×2)送出信號，A12吸合，將開關電源AC/DC2提供的直流脈衝電源按X6號線-極，GND+極的相位導通，AC/DC2-X6-GND迴路中相應元器件受控用戶終端F的磁保持繼電器J7、J8得到反相位脈衝信號而釋放並在斷電後保持記憶當前工作狀態，交流電源L-N-J7/J8-D7/D8供電迴路關斷，室內照明電燈D7斷電，交流電源L-N-R2-D8供電迴路導通，過道照明電燈D8轉由並聯二極體迴路半波供電，以滿足夜間低照度運行時段要求；在線顯示板S2的磁保持繼電器E6得到反相位脈衝信號而釋放並在斷電後保持記憶當前工作狀態，交流電源L-N-E6-L6供電迴路關斷，LED指示燈L6熄滅。完成動作指令後中間繼電器A12復位。
參閱圖1、圖2、圖3，由集中控制中心A輸出的控制信號經執行控制器B、執行控制器C等逐級向下傳遞，直至最末一個執行控制器D。各執行控制器接收信號輸入與輸出信號至下個與其連接的控制器，其方式與執行控制器B相同，可以類推。執行控制器C與受控用戶終端G和在線顯示板S3的連接與控制方式，執行控制器D與受控用戶終端H和在線顯示板S4的連接與控制方式，以及其他各執行控制器與其受控用戶終端和在線顯示板的連接與控制方式，均與執行控制器B與受控用戶終端F和在線顯示板S2的連接與控制方式相同，可以類推。
本實用新型的集中用電可編程控制系統，由於在各執行控制器中採用時間繼電器(亦可採用可編程控制器或單板機或計算機等可產生時間控制電信號的電氣設備)，使由上一級來的控制信號可在本執行控制器作延時處理後，再向與本執行控制器連接的受控用戶終端和下一級執行控制器送出，以此實現各受控用戶終端的分時投切，避免大規模集中供電時各用戶終端同時投切對電網造成的巨大的衝擊。
參閱圖1、圖2、圖3所示，受控用戶終端上的電氣設備可為照明、插座、風扇及其他電氣終端設備，也可為連接至供水、供氣線路的電氣操控設備，通過連接至供水線路的電氣操控設備可實現對供水管網的集中控制管理，通過連接至供氣線路的電氣操控設備可實現對供氣管網的集中控制管理。
權利要求1.一種集中用電可編程控制系統，其特徵在於由集中控制中心A、至少兩個受控用戶終端、一個或多個執行控制器、一個或多個在線顯示板構成，集中控制中心A與受控用戶終端B、執行控制器B、在線顯示板S1連接，執行控制器B與受控用戶終端F、在線顯示板S2連接，多個執行控制器串聯，每個執行控制器與一個受控用戶終端連接，每個執行控制器與在線顯示板連接。
2.根據權利要求1所述的集中用電可編程控制系統，其特徵在於集中控制中心A的可編程控制器K有數條信號線與數個中間繼電器A1～A6和執行控制器B連接，中間繼電器A1～A6每兩個為一組，兩個中間繼間器與開關電源AC/DC1的正極、負極連接相反，每組通過信號線X1～X3分別與受控用戶終端E和在線顯示板S1的磁保持繼電器J1～J4和E1～E3連接，磁保持繼電器J1～J4連接供電迴路上的設備D1～D4，磁保持繼電器E1～E3連接在線顯示板S1的指示燈L1～L3。
3.根據權利要求1所述的集中用電可編程控制系統，其特徵在於執行控制器B有數個時間繼電器SJ1～SJ6和數個中間繼電器A7～A12與集中控制中心A的可編程控制器K的數條信號線和執行控制器C連接，中間繼電器A7～A12每兩個為一組，兩個中間繼電器與開關電源AC/DC2的正極、負極連接相反，每組通過信號線X4～X6分別與受控用戶終端F和在線顯示板S2的磁保持繼電器J5～J8和E4～E6連接，磁保持繼電器J5～J8連接供電迴路上的設備D5～D8，磁保持繼電器E4～E6連接在線顯示板S2的指示燈L4～L6。
4.根據權利要求2所述的集中用電可編程控制系統，其特徵在於集中控制中心A的可編程控制器K為可編程控制器或單板機或計算機。
5.根據權利要求2所述的集中用電可編程控制系統，其特徵在於受控用戶終端E的磁保持繼電器J4並聯二極體R1。
6.根據權利要求3所述的集中用電可編程控制系統，其特徵在於執行控制器B的時間繼電器SJ1～SJ6為可編程控制器或單板機或計算機。
專利摘要本實用新型的集中用電可編程控制系統，由集中控制中心、至少兩個受控用戶終端、一個或多個執行控制器、一個或多個在線顯示板構成，集中控制中心與受控用戶終端、執行控制器、在線顯示板連接，多個執行控制器串聯，每個執行控制器與一個受控用戶終端連接，每個執行控制器與在線顯示板連接。本實用新型涉及低壓電器在線運行管理控制，特別涉及大規模集中用電的管理與控制，可自動分步延時，逐單元分步投、切，有效地避免對電網及變配電設備的大負荷衝擊。控制迴路僅在發送操作指令信號時瞬間帶電，控制指令動作完成後，可自動記憶當前工作狀態，受控用戶終端迴路可實現白天供全壓全波電源，夜間低照度運行時段供半波電源。
文檔編號G05B19/04GK2911751SQ20062003344
公開日2007年6月13日 申請日期2006年3月17日 優先權日2006年3月17日
發明者陳明磊 申請人:陳明磊